核桃V-ATPase c亚基基因(JrVHAc4)的克隆和抗旱功能分析

【目的】V-ATPase是植物逆境响应的重要酶,有必要了解V-ATPase相关亚基参与核桃响应逆境胁迫的功能机制。【方法】从‘香玲’核桃转录组中克隆获得1条V-ATPase c 亚基基因(命名为JrVHAc4),通过分析启动子预测其逆境响应功能。对JrVHAc4基因进行干旱胁迫下的表达分析,同时构建JrVHAc4酵母表达载体转入酵母表达系统研究其抗旱功能。【结果】JrVHAc4基因开放读码框(ORF)全长495 bp,拟推导的蛋白分子量为16 527.61 u,包含164个氨基酸,理论等电点为8.62; 其上游1 047 bp启动子包含MYC、DOF、MYB等与干旱响应相关的顺式作用元件。干旱胁迫下,JrVHAc4基因在核桃叶和根中均被显著诱导,并存在差异。对JrVHAc4转基因酵母进行不同浓度甘露醇胁迫,与对照酵母相比,发现JrVHAc4基因的表达能显著提高转基因酵母的生长活性。【结论】JrVHAc4基因能响应干旱胁迫,并能提高酵母的抗旱能力,JrVHAc4可作为核桃抗逆重要候选基因。     

Th2CysPrx基因提高酿酒酵母多种胁迫耐受性研究

【目的】过氧化还原蛋白是生物体调节体内氧化还原系统的一种重要蛋白质,在植物生长代谢中起重要作用。前期研究发现过表达刚毛柽柳Th2CysPrx基因的烟草和柽柳中4种抗氧化酶基因(ThGSTZ1、ThGPX、ThSOD和ThPOD)的表达水平上调, 转基因植株的NaCl胁迫耐受性提高。本实验探究Th2CysPrx基因除了响应NaCl胁迫应答,是否还参与其他盐胁迫和其他胁迫的应答。 【方法】将Th2CysPrx构建到pYES2酵母表达载体上,转化到酿酒酵母INVSC1细胞中,分析比较重组酵母(pYES2-Th2CysPrx)和对照酵母(pYES2)细胞在各种非生物胁迫后的生长情况。【结果】过表达Th2CysPrx基因的重组酵母细胞在低温、KCl和LiCl胁迫后存活率与对照相比差异不显著;但H₂O₂、NaCl或NaHCO₃胁迫后酵母细胞的存活率显著提高。此外,高于0.5 mol/L山梨醇或高温(达到44 ℃),或低于质量分数0.007% CdCl₂胁迫后,过表达Th2CysPrx基因能显著提高重组酵母的细胞存活率。【结论】Th2CysPrx基因可以显著增强酵母细胞对NaCl和NaHCO₃胁迫的耐受能力,以及特定的渗透胁迫、高温胁迫、氧化胁迫和重金属胁迫的耐受能力,但对低温、KCl和LiCl胁迫耐受能力无明显影响。     

黑曲霉木聚糖酶基因xynB的克隆及在酿酒酵母中的表达

从黑曲霉(Aspergillus niger)克隆木聚糖酶基因xynB,利用重叠延伸PCR法去除其中的内含子.将该基因与质粒pYES2连接,构建真核表达载体,用醋酸锂化转法导人酿酒酵母(Sacharom yces cerevisiae)INVSC1菌株表达.利用α信号肽替换基因原信号肽,以考察信号肽对表达蛋白分泌的影响.结果获得2株重组菌株,分别为xynB连接原信号肽的pYES2-xynB菌株和xynB连接α信号肽的pYES2-xynB-α菌株.木聚糖酶B成功表达,SDS-PAGE检测到约24kDa目的蛋白质条带.木聚糖酶B最适催化温度为50℃,最适催化pH值为5.0,Mn2+对酶活具有强烈的抑制作用.将α信号肽取代原信号肽使酶活达到最高的诱导时间由72h缩短为48h,但是置换信号肽使最高酶活由7.59U降低为3.97U.     

酿酒酵母钙调蛋白依赖性激酶-2的过量表达及其在氧化胁迫应答中的作用初探

利用PCR方法扩增钙调蛋白依赖性激酶（CaM-dependent kinase ,cmk）-2基因的蛋白质编码序列,经限制性内切酶Kpn I和BamH I酶切后连接入空载体pYES2/NTA构建真核表达载体,构建的pYES2/NTA-cmk2转化酿酒酵母菌株BY4741进行真核表达.经诱导和收集细胞后,对酵母细胞用玻璃珠震荡破壁,收集上清液进行镍离子亲和层析,并纯化Cmk2,纯化的蛋白通过Western blot检测.并且初步研究了Cmk2在酵母细胞氧化胁迫应答中的作用.     

出芽酵母蛋白激酶TOS3的过量表达及其在热胁迫应答中的作用

出芽酵母SNF1蛋白激酶参与葡萄糖阻遏和细胞胁迫应答.TOS3可通过磷酸化激活SNF1,参与SNF1调控的信号途径.本研究利用PCR方法扩增tos3基因的蛋白质编码序列,克隆到多拷贝表达载体pYES2/NTA上构建真核表达载体,转化酵母细胞并诱导TOS3过量表达.带HIS6标签的重组TOS3蛋白通过免疫印迹得以鉴定.进一步研究了过量表达TOS3对细胞热胁迫耐受性的影响,发现在热胁迫处理条件下,TOS3过量表达可恢复△snf1突变体细胞的生长缺陷,表明TOS3可能通过不依赖SNF1的其他信号途径参与细胞对热胁迫应答的调控.     

四翅滨藜LRR类受体蛋白激酶基因在酵母中的表达

从四翅滨藜(Atriplex canescens)cDNA文库中得到一个亮氨酸富集重复序列类受体蛋白激酶(Leucine rich repeat receptor like protein
 kinases, LRR RLKs)的全长cDNA序列, 命名为AcLRR(登录号： JN974247). 为研究AcLRR的抗逆功能, 将其构建到酵母表达载体pYES DEST52, 并转化到酿酒酵母INVSc1菌株中, 获得重组酵母INVSc1(pYES AcLRR), 对其进行盐、 碱、 干旱、 高温、 冷冻和活性氧等胁迫, 分析在不同逆境胁迫下的表型特征. 实验结果表明, INVSc1(pYES AcLRR)在各种胁迫下的存活率明显高于对照, 表明AcLRR基因具有抗NaCl,KCl,NaHCO₃,Na₂CO₃、 干旱、 高温、 冷冻和活性氧等胁迫的能力, 特别对冷冻和活性氧表现出明显抗性. 由此可推测该基因参与了四翅滨藜的抗逆调控过程.     

刚毛柽柳TheIF1A基因转入酵母的抗逆能力分析

翻译起始因子eIF1A基因是蛋白合成的重要调控因子之一,在一些植物中可能参与抗逆调控过程。为了研究刚毛柽柳TheIF1A基因是否参与抗逆过程,将TheIF1A基因插入酵母表达载体pYES2中构建成重组载体,转入酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)中获得重组型酵母,分别比较转TheIF1A基因酵母和转空载体对照酵母在山梨醇、H₂O₂、CdCl₂、CuSO₄、ZnCl₂、KCl、Na₂CO₃、MgCl₂、-20 ℃和53 ℃胁迫处理之后的存活能力。结果显示,TheIF1A基因能有效提高转基因酵母的抗干旱、盐碱、氧化、重金属及极端温度的能力,表明TheIF1A可能参与了柽柳多种抗逆调控过程。     

4种引种核桃品种的抗寒性研究

为筛选适宜青海地区栽培的核桃优良品种，本研究以中林1号、晋香、温185和礼品2号1a生休眠枝条为试验材料，分别进行-20、-25、-30、-35、-40℃低温胁迫处理，以4℃处理为对照，测定不同低温胁迫下各品种的可溶性糖含量、可溶性蛋白含量及过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性，并运用隶属函数法对核桃各品种的抗寒性进行综合评价。结果表明：随着胁迫温度降低，除礼品2号外，其他3种核桃品种可溶性糖含量总体呈先下降后上升再下降的变化趋势；4种核桃品种的可溶性蛋白含量、CAT、SOD和POD活性随着胁迫温度降低变化幅度存在差异。4种核桃品种综合抗寒能力由强至弱依次为晋香、礼品2号、中林1号、温185,对应的抗寒综合指数分别为0.574、0.523、0.467、0.448。综上所述，晋香和礼品2号品种综合抗寒指数较高，抗寒能力较强，可作为该地区优良的抗寒性核桃品种。     

重组毕赤酵母体系生成PIUGT1蛋白适宜条件研究

通过单因素试验研究pH和温度对重组毕赤酵母GS115/pPIZαA - PlUGT1生长以及甲醇体积分数、pH和温度对诱导表达PlUGT1蛋白的影响.结果表明,pH6.5和30℃是培养重组毕赤酵母GS115/pPIZαA - PlUGT1最佳的生长条件,重组毕赤酵母GS115/pPlZαA - PlUGT1诱导表达蛋白...     

酵母细胞表达金属硫蛋白对铅离子的吸附研究

根据人肝金属硫蛋白的基因序列,结合酿酒酵母菌密码子使用规律,改造并合成了可在酵母细胞内高效表达的金属硫蛋白基因,并将该基因转入酵母细胞内进行了表达.以野生型菌株为对照,初步测定了酿酒酵母INVSC1-mt菌株对pb2+的吸附作用.研究结果表明,金属硫蛋白基因的表达有助于提高酿酒酵母细胞对pb2的吸附作用,其最大吸附量比野生型菌株提高了11％.同时,酿酒酵母INVSC1-mt菌株吸附pb2+的速度较快,在30 min时,其吸附率就达到了96.03％,吸附量为5.76 mg/g湿重细胞.而野生型菌株至120 min时,其吸附率才达到90.44％.     

粘质沙雷氏菌低温脂肪酶的基因克隆与酶学性质分析

克隆一个源于北极冻土沙雷氏菌的脂肪酶基因lip18,实现其在大肠杆菌中的表达,并进行酶学性质研究.克隆脂肪酶基因lip18,并构建p ET-28a(+)-lip18重组表达载体,导入大肠杆菌BL21(DE3)中,诱导优化重组蛋白表达,并研究其酶学性质.克隆得到脂肪酶基因lip18,全长为1 842 bp,编码614个氨基酸.重组菌的诱导温度对蛋白表达影响很大,在最适诱导温度为20℃时脂肪酶大量表达,重组脂肪酶的相对分子质量约为65 ku.酶学性质研究表明:重组酶高效水解C10~C16的中、长链脂肪酸,最适作用温度30℃,最适作用pH值7.0,并且在0℃条件下有一定的催化活性,热稳定性差,是低温中性脂肪酶;同时,对有机溶剂有较好的耐受性.     

酵母Elp3在毕赤酵母中的分泌表达及活性测定

酵母Elp3是Elongator复合物的催化亚基,可参与组蛋白乙酰化修饰与基因转录延伸.生物信息学分析及有关研究表明Elp3除组蛋白乙酰转移酶(Histone acetyltranferase,HAT)活性外,可能还拥有组蛋白去甲基化酶活性.本文以yElp3的pYES2yElp3质粒为模板,PCR获得yElp3基因全长,插入改造过的毕赤酵母表达载体pPIC9KH,转化巴斯德毕赤酵母GS115菌株.经表型鉴定、PCR分析及G418筛选获Mut+型多拷贝整合菌,经0.5%的甲醇诱导和Ni-NTA纯化,得到目的蛋白并对其进行体外酶活测定.SDS-PAGE分析表明yElp3在毕赤酵母中实现了高效分泌表达,Western印迹证实得到的蛋白为yElp3.OPA法测得纯化蛋白拥有较好的HAT活性,具有生物活性的Elp3蛋白的获得为体外测定其第二结构域是否有催化活性奠定了基础.     

中间苍白杆菌SCUEC4菌株中尼古丁降解相关ocnC基因的克隆与表达

对中间苍白杆菌SCUEC4菌株中与尼古丁降解相关的ocnC基因进行克隆和表达,并对OcnC蛋白的表达条件进行优化,通过PCR扩增获得ocnC基因,构建重组质粒pET28a(+)-ocnC,转化大肠杆菌BL21(DE3)菌株进行异源表达,采用不同的IPTG浓度、诱导温度和诱导时间对OcnC蛋白进行诱导表达.结果表明:ocnC基因大小为1344 bp,编码蛋白分子量为48.0 kDa,重组表达菌株在IPTG浓度为1.0 mmol·L~(-1)、诱导温度在37℃及诱导表达时间在20 h的优化表达条件时,OcnC蛋白的表达量较高.     

蓝藻光合基因psaC在酵母中的转化和表达

聚球蓝藻（Synechococcus sp.PCC 7002）的psaC是光系统I的FA/FB脱辅基蛋白基因,其分子量8.9kD蛋白中含有2个4Fe-4S中心,构建了psaC基因的表达载体pYES2-psaC,将表达载体转化到酵母（Saccharomyces cervisiae）中,Southern杂交证明psaC基因已被转化,诱导培养后的蛋白电泳显示psaC基因获得高效表达。     

人白介素-6表达质粒的构建及在酿酒酵母中的表达

将带有哺乳动物细胞信号肽的人白细胞介素-6(hIL-6)基因片段构建到大肠杆茵-酵母细胞穿梭型质粒pYES2中，获得表达质粒pYES2-hIL-6。另外，将表达质粒pYES2-hIL-6转化到酿酒酵母细胞DBY747中，并将获得的转化子在含2％乳糖的YP培养基中培养到OD600=1．0左右，后用2％的半乳糖进行了诱导表达。结果发现，在培养上清中发现人白介素-6的分泌。     

药材甲热激蛋白基因SpHsp60的克隆及温度胁迫下的表达

本研究采用RT-PCR技术克隆了药材甲热激蛋白60(Heat shock protein 60,Hsp60)基因的cDNA全长序列,命名为SpHsp60(GenBank登录号:KX778623).氨基酸序列分析表明SpHsp60具有Hsp60基因家族高度保守的基序,实时定量PCR技术检测了不同温度胁迫后该基因的表达量,结果表明:-5℃和0℃低温处理2h,药材甲成虫体内的SpHsp60的表达量均显著高于对照组,且42℃高温处理2h后的表达量也显著高于对照组.说明SpHSP60与药材甲应对极端温度胁迫相关.     

重组毕赤酵母体系生成PlUGT1蛋白适宜条件研究

通过单因素试验分别研究pH值和温度对重组毕赤酵母GS115/pPIZA-PlUGT1生长以及甲醇浓度、pH值和温度对诱导表达PlUGT1蛋白的影响.结果表明,pH6.5和30 ℃是培养重组毕赤酵母GS115/pPIZA-PlUGT1最佳的生长条件,重组毕赤酵母GS115/pPIZA-PlUGT1诱导表达蛋白的适宜条件为甲醇体积分数0.5%、30 ℃和pH5.0,该条件下培养72 h,培养液中的蛋白质量浓度为0.721mg/mL.     

重组人卵ZP3肽段在毕赤酵母中的表达

目的:用毕赤酵母(Pichia pastoris)表达人透明带hZP3片段,研究其抗生育作用.方法:设计特定引物从hZP3全长序列中PCR扩增794～1282nt基因片段,将扩增片段克隆到酵母表达载体pPICZα上, 构建成重组质粒pPICZα-hZP3CT,线性化后的重组质粒导入毕赤酵母中,筛选出高拷贝菌株,甲醇诱导目的蛋白表达.用SDS-PAGE 和Western blotting 分析表达产物.结果:成功构建酵母表达载体,并在酵母菌株X-33中诱导表达重组蛋白.重组蛋白可以与鼠抗重组人卵透明带hZP3融合肽段的抗血清发生特异结合,表明目的基因成功表达.结论:重组hZP3蛋白已在酵母中成功表达,目的蛋白能与相应的抗体结合.     

嗜鞣管囊酵母adh2基因克隆及其原核表达

通过对不同酵母乙醇脱氢酶Ⅱ基因的多重同源性分析比对,克隆出嗜鞣管囊酵母P-01(Pachysolen tan-nophilus)乙醇脱氢酶Ⅱ基因的一段长为340 bp的片段(EU570211).利用RACE技术,扩增出嗜鞣管囊酵母P-01adh2基因的全长ORF(1 056 bp).将基因与pMD18-T载体连接,验证后测序.经酶切、酶连到表达载体pET-20b并成功构建了基因的原核表达载体pET-20b-adh2,在E.coliBL21(DE3)中诱导表达出adh2重组蛋白,主要以包涵体的形式存在,预期大小约为35 kD.     

短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)糖基转移酶基因的克隆、序列分析及表达

为获得具有催化活性的糖基转移酶纯酶,本研究以短小芽孢杆菌基因组DNA为模板,利用简并PCR技术扩增到基因(GT-A)全长序列.该序列全长1 287bp、编码423个氨基酸,分子量约为49.2KD.经序列分析,该基因属于糖基转移酶基因.根据GT-A基因开放阅读框序列设计引物,构建了原核表达重组质粒GTA-pet28a,并在大肠杆菌BL21(DE3)中成功诱导出了一个约50kD的融合蛋白.纯化后测定其糖基转移酶活性,与37℃相比,80℃的反应温度其活性能提高3.4倍左右.研究结果表明,该酶是一种具有应用潜力的嗜高温糖基转移酶.